物理傳送帶高考主要涉及以下內容:
1. 摩擦力與運動方向關系:判斷物體的運動軌跡。
2. 加速度與速度的關系:通過加速度判斷速度的變化趨勢。
3. 相對運動問題:在相對運動中,要抓住兩個相對,找到參考系。
4. 傳送帶模型:包括加速、勻速、減速傳送帶上的問題,要掌握其中涉及的能量問題、動量問題、摩擦生熱問題等。
5. 追及問題:傳送帶與物體的碰撞作為追及問題,要注意速度相等的過程。
此外,傳送帶與物體的連接處、物體在傳送帶上滑動的“臨界”狀態也是高考的考點之一。
【例題】
一個物體從靜止開始沿水平面開始滑動,物體與傳送帶之間的動摩擦因數為μ,傳送帶的長度為L,向右勻速運動,求物體滑到傳送帶末端所需的時間。
【分析】
物體在傳送帶上滑動時受到重力、支持力、摩擦力三個力的作用。傳送帶向右勻速運動,物體在傳送帶上受到的摩擦力為恒力,物體做初速度為零的勻加速運動。
【解答】
物體在傳送帶上滑動時受到重力、支持力、摩擦力三個力的作用。根據牛頓第二定律,有:
$f = \mu mg$
$a = \frac{f}{m} = \mu g$
物體在傳送帶上滑動的位移為:
$x = \frac{1}{2}at^{2}$
物體滑到傳送帶末端所需的時間為:
$t = \sqrt{\frac{2x}{a}} = \sqrt{\frac{2 \times \frac{L}{v}}{v}}$
其中v為傳送帶的速度。由于傳送帶是勻速運動,所以v = L/t。代入上式可得:
$t = \sqrt{\frac{2L}{\mu g}} = \sqrt{\frac{2L}{v}}$
其中v為傳送帶的速度。因此,物體滑到傳送帶末端所需的時間為:$\sqrt{\frac{2L}{v}}$。